
- •Часть 1. Введение в неорганическую химию. Общие закономерности.
- •Принципы классификации химических элементов на основе периодической системы Менделеева
- •Геофизическая классификация элементов.
- •Понятия о кларках.
- •Распространение химических элементов в космосе, земном шаре, земной коре, атомосфере, гидросфере, и связь со строением атомов элементов и положением в перидической системе.
- •Классификация кристаллических решеток простых веществ, их связь со строением атомов элементов и положением в периодической системе.
- •1)Кристаллическое химическое строение твердых веществ определяется видом структурных единиц кристалла, типом хим. Связи, типом кристаллической решетки и упаковкой
- •Периодичность изменения характера химических связей, кристаллической структуры простых веществ и способов их упаковки в периодической системе.
- •1)Кристаллическое химическое строение твердых веществ определяется видом структурных единиц кристалла, типом хим. Связи, типом кристаллической решетки и упаковкой
- •Закономерности изменения степеней окисления s-p элементов
- •Часть 2. Химия неметаллов.
- •Положение неметаллов в периодической системе.
- •Химическая активность р-элементов
- •Свойства простых веществ р-элементов.
- •Закономерности изменения свойств оксидов и гидроксидов
Распространение химических элементов в космосе, земном шаре, земной коре, атомосфере, гидросфере, и связь со строением атомов элементов и положением в перидической системе.
Способы определения химического состава далеко находящихся объектов космоса: спектральный и рентгеноспектральный анализы.
В основе спектрального и рентгеноспектрального анализа лежит способность атомов каждого химического элемента излучать или поглощать энергию в виде волн строго определённой, только ему одному свойственной длины, что и улавливают специальные приборы — спектрометры. Атом испускает волны видимого света при переходах электронов на внешних уровнях, а за рентгеновское излучение отвечают более «глубинные» электронные слои. По интенсивности определённых линий в спектре и узнают содержание элемента в том или ином небесном теле.
Все тела во Вселенной состоят из атомов одних и тех же химических элементов, но содержание их в разных объектах различно. При этом наблюдаются интересные закономерности. Лидеры по распространённости — водород (его атомов в космосе — 88,6 %) и гелий (11,3 %). На долю остальных элементов приходится всего 1 %! В звёздах и планетах распространены также углерод, азот, кислород, неон, магний, кремний, сера, аргон и железо. Таким образом, лёгкие элементы преобладают. Но есть и исключения. Среди них — «провал» в области лития, бериллия и бора и низкое содержание фтора и скандия, причина которого до сих пор не установлена.
Распространенность химических элементов в природе различна. Существует много способов оценки распространенности химических элементов на Земле, точнее, в земной оболочке (за земную оболочку принимается литосфера - твердая земная кора, гидросфера - вода морей и океанов, атмосфера - воздушная оболочка).
Из химических элементов наиболее распространены в земной оболочке кислород и кремний. Эти элементы вместе с элементами алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, водород и титан составляют более 99% массы земной оболочки, так что на остальные элементы приходится менее 1%. В морской воде, помимо кислорода и водорода – составных частей самой воды, высокое содержание имеют такие элементы, как хлор, натрий, магний, сера, калий, бром и углерод.
Распространённость химических элементов, мера того как распространены или редки элементы по сравнению с другими элементами в данной среде. Распространённость в различных случаях могут измерять массовой долей,мольной долей или объёмной долей.
Например, массовая доля распространённости кислорода в воде составляет около 89 %, потому что это доля массы воды, которой является кислород. Однако, мольная доля распространённости кислорода в воде только 33 %, потому что только 1 из 3 атомов в молекуле воды является атомом кислорода. Во Вселенной в целом, и в атмосферах газовых планет-гигантов, таких как Юпитер, массовая доля распространенности водорода и гелия около 74 % и 23-25 % соответственно, в то время атомная мольная доля элементов ближе к 92 % и 8 %.
Однако, так как водород является двухатомным а гелий нет, в условиях внешней атмосферы Юпитера, молекулярная мольная доля водорода составляет около 86 %, а гелия, 13 %.
Редкие и рассеянные элементы.
По величине кларка все химические соединения можно разделить на редкие 10^-4 (Ge)
Рассеянные не образуют минералов (Rb)
Редкоземельные –лантаноиды
Радиоактивные (Cs, Ra)
Самородные (Cu, Pt, Ag)
Закономерности изменения свойств атомов элементов (горизонтальная и вертикальная). Примеры. (часть ответа во второй части)
Периодическое изменение свойств химических элементов с точки зрения строения атомов можно объяснить так. Возрастание положительного заряда атомных ядер приводит к возрастанию числа электронов в атоме. Число электронов равно заряду ядра атома. Электроны же располагаются в атоме не как угодно, а по электронным слоям. Каждый электронный слой имеет определенное число электронов. По мере заполнения одного слоя начинает заполняться следующий. А поскольку от числа электронов на внешнем слое в основном зависят свойства элементов, то и свойства периодически повторяются. В конце этих периодов находятся галогены, имеющие семь электронов на внешнем слое атомов, и инертные газы, у которых внешний слой завершен и содержит восемь электронов. Таким образом, в каждом периоде с возрастанием заряда ядра металлические свойства элементов постепенно ослабевают, усиливаются неметаллические. Накопление восьми электронов на внешнем слое (инертные газы) и появление еще одного электрона у следующего атома приводит к резкому скачку в свойствах элементов и началу нового периода. В малых периодах, по мере увеличения атомного номера элемента наблюдается закономерное увеличение числа электронов, находящихся на внешнем электронном слое атомов элементов. Как следствие этого от щелочного металла к галогену уменьшаются металлические свойства элементов и увеличиваются неметаллические свойства. Эта же закономерность проявляется и в свойствах веществ, образованных этими элементами. Так, например, оксид лития проявляет основные свойства, оксид бериллия — амфотерные. В главной подгруппе по мере увеличения атомного номера элемента наблюдается усиление металлических свойств элемента и уменьшение неметаллических. Это можно объяснить следующим образом. У элементов V группы на внешнем электронном слое по пять электронов. Однако внешние электроны у атома висмута находятся дальше от ядра и поэтому слабее удерживаются около него. Поэтому атомы висмута могут отдавать электроны, иначе говоря, проявлять металлические свойства, что не характерно для азота. Изменяются в группах и свойства соединений: оксид углерода (IV) — кислотный оксид, а оксид свинца обладает основными свойствами